2 курс / Нормальная физиология / XXIV_съезд_физиологического_общества_им_И_П_Павлова

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

РОССИЙСКОЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО им. И. П. Павлова РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ им. И. М. Сеченова РАН

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ им. И. П. Павлова РАН

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕРВЫЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. акад. И. П. Павлова

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

11–15 сентября 2023 года

Сборник тезисов съезда

Санкт-Петербург

1

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

УДК 612

ББК 28.9 С23

Рецензент:

академик РАН, профессор, главный научный сотрудник лаборатории биофизики синаптических процессов ИЭФБ РАН

Магазаник Л. Г.

С23 Сборник тезисов XXIV съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. Санкт-Петербург, 11–15сентября2023 г./Подобщ.ред.член-корр.РАН,д. б. н.М. Л. Фирсова. – СПб​ .:Изд-воВВМ,2023. –612с.

ISBN 978-5-9651-1500-6

Физиологическое общество имени И. П. Павлова является одним из старейших и престижных научных обществ России, основано в апреле 1917 г., когда в Петрограде состоялся его первый учредительный съезд. В сборнике представлены материалы XXIV съезда физиологического общества им. И. П. Павлова: сборник содержит тезисы докладов 47 симпозиумов, тематически охватывающих максимально широкий спектр исследований, проводимых в России и за рубежом в широком контексте физиологических дисциплин – нейрофизи​ - ология, физиология сердечно-сосудистой и иммунной системы, физиология мышц, молекулярно-клеточная и сенсорная физиология, физиология когнитивных процессов, возрастная физиология и др. Значимое место среди представленных материалов занимают области физиологии, имеющие большое прикладное значение. К ним в первую очередь относятся гравитационная и космическая физиология, физиология труда и спорта, клиническая физиология. В материалах съезда отражены также такие относительно недавно появившиеся на стыке медицины и фундаментальной физиологии дисциплины, как нейроинтерфейсные технологии, синтетические нейротехнологии и другие.

Сборник тезисов XXIV съезда Российского физиологического общества адресован специалистам в области физиологии, а также представляет интерес для практикующих врачей, студентов биологических и медицинских специальностей, а кроме того – ​для широкой аудитории лиц, интересующихся научными исследованиями в данной области. В сборнике представлены ключевые темы и направления исследований, которые обсуждались на съезде и обобщают новые исследовательские результаты и прогнозируют возможные направления будущих исследований в физиологии.

Под общей редакцией член-корр. РАН, д. б. н. М. Л. Фирсова

Съезд включен в список мероприятий, проходящих в рамках 300-летия РАН и Десятилетия науки и технологий.

Спонсоры: ООО «Компания Хеликон»; RWD Life Science Inc.; ООО ТД «ВЕТ-ЦЗДОР ПРОДАКТ»; Conetech Ltd; ООО НПФ «Биотехнологии»; ООО «БиоЛайн»; ООО «Компания «АЗИМУТ Фотоникс»; ООО

«Нейроиконика Ассистив»; ООО «Диаэм»; ООО «СЕЛЛДЖИМ-РУС».

Партнеры: портал «Нейроновости» (Neuronovosti.Ru); СПб ГБУ «Конгрессно-выставочное бюро»; ООО

«Мономакс»; СТЭЛМАС; РГПУ им. А. И. Герцена; АМКСБ.

2

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

Оргкомитет XXIV съезда физиологического общества им. И. П. Павлова

Координационный комитет

Председатель:

президент Физиологического общества им. И. П. Павлова, академик РАН Островский М. А. (ИБХФ РАН)

Заместители председателя:

академик РАН Балабан П. М. (ИВНД и НФ РАН), член-корреспондент РАН Фирсов М. Л. (ИЭФБ РАН)

Ответственный секретарь: д. м. н. Фомина Е. В.

академик РАН Алиев М. Д. (НМИЦ радиологии), академик РАН Наточин Ю. В. (ИЭФБ РАН), академик РАН Орлов О. И. (ИМБП РАН), академик РАН Пальцев М. А. (РАН), академик РАН Пирадов М. А. (РАН), академик РАН Ткачук В. А. (МГУ), академик РАН Чехонин В. П. (РАН), академик РАН Филаретова Л. П. (ИФ РАН)

Организационный комитет

Председатель: член-корреспондент РАН Фирсов М. Л. (ИЭФБ РАН)

Заместители председателя: к. б. н. Ким К. Х. (ИЭФБ РАН), д. б. н. Марков А. Г. (СПбГУ), д. б. н. Рыбникова Е. А. (ИФ РАН)

к .б. н. Гальперина Е. И. (ИЭФБ РАН), д. м. н. Дидур М. Д. (ИМЧ РАН), д. б. н. Дюжикова Н. А. (ИФ РАН), к. б. н. Джапаридзе Л. А. (СПбНЦ РАН), д. б. н. Лопатина Е. В. (ПСПбГМУ), д. б. н. Мошонкина Т. Р.

(ИФ РАН), к. б. н. Сухов И. Б. (ИЭФБ РАН), к. б. н. Шеремета Н. Г. (ОФН РАН)

Программный комитет

Председатель: академик РАН Балабан П. М. (ИВНД и НФ РАН) Заместитель председателя: д. б. н. Рыбникова Е. А. (ИФ РАН)

академик РАН Ткачук В. А. (МГУ), академик РАН Наточин Ю. В. (ИЭФБ РАН), академик РАН Атауллаханов Ф. И. (ЦТП ФХФ РАН), член-корреспондент РАН Буравкова Л. Б. (ИМБП РАН), членкорреспондент РАН Дыгало Н. Н. (ФИЦ ИЦИГ СО РАН), академик РАН Иоселиани Д. Г. (НПЦИК), членкорреспондент РАН Колесников С. С. (ИБК РАН), академик РАН Магазаник Л. Г. (ИЭФБ РАН), академик РАНМедведев С. В.(ИМБПРАН),академикРАНОрлов О. И.(ИМБПРАН),академикРАНСереденин С. Б. (НИИФармакологии),академикРАНУгрюмов М. В.(ИБРРАН),академикРАНФиларетова Л. П.(ИФРАН)

Рабочая группа Оргкомитета Съезда (ИЭФБ РАН):

Руководитель Рабочей группы: к. б. н. Ким К. Х. Заместитель руководителя: к. б. н. Гальперина Е. И.

Члены Рабочей группы: Сухов И. Б., Жупиков М. В., Зарипов К. А., Беляев И. В., Андогская Н. П., Белова М. Н., Криворука Л. В., Чижова И. Д., Кручинина О. В., Алексеева О. С., Бочина Ю. М., Шипилов В. Н., Чистякова О. В., Шемякина Н. В., Заварзин К. А., Хасанов Р. Г., Паскаренко Г. Ю., Коршунова И. С., Панфилова Е. С., Николаева М. В., Багрова Т. В., Орлов М. Б., Жуков А. Ю.

3

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

Содержание

4

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

5

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

6

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

Пленарные лекции

КОГНИТОМ: АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВЫСШИХ ФУНКЦИЙ МОЗГА

Анохин К. В.*

Институт перспективных исследований мозга МГУ имени М. В. Ломоносова, г. Москва

*e-mail: k.anokhin@gmail.com

Перед современной нейронаукой все более отчетливо выделяются три первостепенные задачи:

1.Объяснение огромной сложности нервных систем и их когнитивных свойств.

2.Объяснение огромного разнообразия нервных систем и их когнитивных свойств.

3.Установление законов возникновения когнитивности – ​субъективных феноменов в биологических нервных системах.

Первые две задачи схожи с задачами объяснения невероятной сложности и разнообразия живых систем, кото- рыебылирешенывдарвиновскойтеорииэволюции.Третьязадача – ​объяснениезаконоввозникновениякогнитивных систем на основе законов естественного развития биологических систем также была поставлена Дарвиным, но до сих пор не получила удовлетворительного решения.

Нам представляется, что все три названных вопроса неразрывно связаны. Ответы на них должны быть целью фундаментальной теории мозга, из которой эти решения должны вытекать как закономерные следствия. Теория когнитома или теория нейронных гиперсетей является попыткой развить такой концептуальный каркас.

Теория когнитома, как и теория естественного отбора – ​алгоритмическая теория. Она вводит три базовых начальных условия развития когнитивности в биологической системе: пролиферирующие функциональные системы, долговременная клеточная пластичность и глубокая нейронная сеть. Из этих первых принципов теория выводит три принципа возникновения когнитивных структур, которые совместно образуют алгоритм когнитивной прогрессии. Миллионы повторяющихся циклов работы этого алгоритма в ходе жизни и поведения организма ведут в соответствии с предсказаниями теории к росту в нервной системе особой высокопорядковой структуры – ​нейронной гиперсети. Этот высоко порядковый комплекс мозга – ​когнитом, аккумулирует в себе весь субъективный опыт организма в его отношениях с окружающей средой, являясь носителем сложнейших и всегда неповторимых когнитивных свойств. Психические процессы, такие как мышление и сознание, представляют собой, исходя из теории, особые виды информационного трафика в этой нейронной гиперсети. В докладе будет рассмотрен ряд предсказаний и следствий теории, включая ее ключевой тезис о тождестве между когнитомом и тем, что называется разумом (mind).

Работа поддержана Междисциплинарной научно-образовательной школой «Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект» МГУ имени М. В. Ломоносова, грантом Министерства образования и науки РФ № 075 15 2020 801 «Мозг и информация: от естественного интеллекта к искусственному» и Некоммерческим Фондом развития науки и образования «Интеллект».

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

Атауллаханов Ф. И.1,2,3*

1Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, г. Москва 2Детский центр гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева, г. Москва 3Московский физико-технический институт, г. Долгопрудный

*e-mail:Ataullakhanov.fazly@gmail.com

Кровь – орган​ , обеспечивающий нашему организму обмен тысячами веществ с окружающей средой. Не менее важную роль играет обмен сотнями веществ между всеми органами нашего организма. Эффективное обеспечение этих процессов требует, чтобы кровь была жидкостью. А это, в свою очередь создает две новые проблемы: 1. Кровь должна уметь быстро ликвидировать повреждения сосудов; 2. Кровь должна защищать организм от вторжения чужеродных организмов.

Вэтомдокладебудетосвещеносовременноесостояниенашихзнанийодвухзадачах:транспортвеществиподдержание целостности сосудов (гемостаз). Я не буду касаться вопросов иммунологии, поскольку на этом съезде планируетсямногоразныхдокладов,посвященныхпроблемамиммунитета.Физиологиятранспортараньшебольше всего фокусировалась на вопросах газообмена. Это понятно, поскольку практически половина объема крови – ​это эритроциты, которые, в свою очередь, на 98 % заполнены гемоглобином. Стало быть главное – ​это транспорт кислорода. Этот вопрос изучен очень хорошо, но появление геномики, протеомики и прочих «омик», подходов, дающих массовую информацию о клетке, открыло новые горизонты. Протеомика показала, что среди 300 белков эритроцита более 170 – ​это белки, транспортирующие разные вещества – ​довольно неожиданно много. Это создает ряд новых физиологических задач транспорта, как внутрь клетки, так и по организму. Физиология поддержания целостности

7

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

сосудов (гемостаз) находится в фазе бурного развития. За последние годы создано много новых методов прижизненного наблюдения процессов формирования тромбов и ликвидации кровотечений. Кроме того, массовое создание линий мышей с нокаутами разных белков системы свертывания, открывает невиданные доселе горизонты физиологических исследований гемостаза. Все это ведет к значительным изменениям наших представлений о том, как растет тромб. Это активно развивающаяся область, где вопросов пока больше, чем ответов. Но в любом случае можно и нужно говорить о новых концепциях гемостаза.

КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПАМЯТИ

Балабан П. М.*

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, г. Москва

*e-mail: pmbalaban@gmail.com

Одной из основных задач современной нейробиологии является изучение механизмов, лежащих в основе долговременногохраненияинформацииклеткаминервнойсистемы.Несмотрянаимеющиесявизобилиилитературные данные о вовлеченности самых разных молекулярных систем и сопряженных с ними сигнальных каскадов в формирование памятного следа, их участие в хранении памяти ставится под сомнение на основании того факта, что блокада этих молекулярных систем вызывает неспецифические для памяти изменения в работе нервной системы. При блокаде большинства изученных молекулярных каскадов, кроме нарушений памяти всегда есть и другие изменения функционирования нервных клеток. В качестве основы хранения памяти в мозге рассматриваются долговременные изменения активности киназ, повышение уровня и изменение субъединичного состава рецепторов в синаптических мембранах, локальное действие прионоподобных белков, эпигенетические изменения регуляции экспрессии генов, или же сочетание этих факторов.

Важнейшим вопросом в области изучения механизмов формирования и хранения памяти является вопрос

оминимально необходимой нейронной системе, способной к ассоциативным пластическим изменениям. Экспериментальный анализ возможности долговременной регуляции эффективности синаптической передачи в глутаматергическом синапсе на модели из 3 нейронов (моносинаптически связанные нейроны и моноаминергический нейрон, регулирующий эффективность синапса) показал возможность формирования долговременных изменений и необходимость нескольких ключевых элементов. Одним из ключевых элементов повышения эффективности синаптической передачиявляется регуляциятранспорта глутаматных рецепторов постсинапсапротеинкиназойМзета.

При любом долговременном изменении функционирования нейронной сети необходима модификация (стирание) имеющейся памяти и формирование новой памяти. Экспериментально проверена гипотеза об участии оксида азота в локальном изменении синаптической пластичности при обучении и извлечении памяти у беспозвоночных и позвоночных животных. При блокаде синтеза нитроксида наблюдается только неспецифическая сенситизация, но не образуются ассоциативные связи. В то же время, при попытке переобучения животного блокада синтеза нитроксида также не позволяет образоваться новому навыку, но при этом «старая» память полностью остается сохранной. Полученные данные можно объяснить в рамках гипотезы о двойном действии нитроксида.

Гипотеза о том, что модификация (метилирование) ДНК может быть связана с долговременным хранением информации появилась сразу же после открытия двойной спирали. Любое изменение эффективности работы генетического аппарата автоматически влечет за собой изменение функционирования всех систем нервной клетки и отразится на эффективности участия данного нейрона в нервной сети. Накопившиеся в последнее время данные

оспецифическом влиянии на высшие функции мозга эпигенетически регулируемых изменений структуры хроматина и изменений уровня метилирования ДНК, приводящие к изменению уровня экспрессии только определенных генов (генов пластичности), внесли существенные изменения в представления о механизмах формирования, хранения и модификации памяти. Важно отметить, что эпигенетические регуляторы изменения эффективности синаптических контактов активируются только в тех нейронах сети, которые были активированы при формировании пластических изменений, чем и достигается специфичность изменений для нервной сети.

Финансовая поддержка: грант МОН № 075 15 2020 801.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ В НЕЙРОНАХ: НОРМА И ПАТОЛОГИЯ

Безпрозванный И. Б.1,2*

1Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Петра Великого. г. Санкт-Петербург

2Юго-Западный Медицинский Центр Университета Штата Техас, г. Даллас, Техас, США

*e-mail: mnlabspb@gmail.com

Изменения цитоплазматической концентрации ионов кальция (Са2+) связывает возбудимость мембран и клеточные биологические функции нейронов. Действуя на границе между «электрическим» и «сигнальным» мирами, кальциевые каналы играют ключевую роль во многих аспектах нейронной функции. Нейроны используют несколько способов контроля внутриклеточной концентрации Са2+, чаще всего в пределах локальных сигнальных

8

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

микродоменов. Несколько кальциевых каналов участвуют в передаче Са2+ сигналов в нейронах, таких как потенци- ал-зависимые каналы Са2+ плазматической мембраны (VGCC), рецепторы NMDA, рецепторы AMPA, каналы TRP и депо-управляемые каналы (SOC). Высвобождение Са2+ из внутриклеточных депо в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР) поддерживается инозитол 1,4,5-трисфосфатными рецепторами (InsP3R) и рианодиновыми рецепторами (RyanR). SERCAпомпа в ЭР, Са2+ помпа плазматической мембраны (PMCA) и натрий-кальциевый обменник (NCE) поддерживают уровень цитозольного Са2+ в узком диапазоне (около 100 nM в базальных условиях). Митохондрии также играют важную роль в формировании цитозольных Са2+ сигналов. Митохондриальный Са2+ uniporter (MCU) представляет собой ионный канал, участвующий в быстром захвате Са2+ в митохондрии. Несколько Са2+-связываю- щих белков (CaBP) участвуют в буферизации уровней Са2+ в нейрональном цитозоле и в люмене ЭР.

Нейроны в своих ответах используют ряд Са2+-чувствительных элементов, включая белки, участвующие в слиянии синаптических везикул (такие как синаптотагмины), Са2+-зависимые киназы и фосфатазы [такие как Са2+/CaM киназы и Са2+-зависимая фосфатаза кальциневрин (CaN)], Са2+-зависимые сигнальные ферменты [такие как Са2+-за- висимая аденилатциклаза и Са2+-зависимая синтаза оксида азота (nNOS)], а также Са2+-зависимые факторы транскрипции. Разнообразие этих Са2+-чувствительных элементов обеспечивает средства для Са2+-зависимой регуляции нейронной функции во временной шкале от микросекунд (как в случае Са2+-зависимого слияния синаптических везикул)досекундиминут(каквслучаеСа2+-зависимогофосфорилированиеидефосфорилирование),доднейилет (как и в случае Са2+-зависимых изменений экспрессии нейрональных генов). Эти процессы приводят к краткосрочным и долговременным изменениям возбудимости нейронов и синаптической передачи.

Из-за чрезвычайной чувствительности нейронов к изменению сигналов Са2+ даже относительно незаметные дефекты и аномалии в Са2+ сигнализации могут привести к разрушительным последствиям в течение длительного периода времени. Сравнительные исследования, проведенные с нейронами молодых и старых грызунов, показали, что Са2+ сигнальный аппарат нейронов претерпевает значительные возрастные изменения. Эти изменения могут привести к возрастным нарушениям когнитивных функций и ослаблению памяти. Более сильные нарушения в нейрональной в Са2+ сигнализации могут привести н нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Лекарства, которые помогают стабилизировать и нормализовать Са2+ сигналы в нейронах могут быть полезны для лечения этих нейродегенеративных заболеваний.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 22 15 00049.

МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДВИЖЕНИЯ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ И КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

Герасименко Ю. П.1,2*

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 2Department of Physiology, University of Louisville, Louisville, KY, USA

*e-mail: gerasimenko@infran.ru, yury.gerasimenko@louisville.edu

Введение. Основным элементом регуляции локомоторного поведения являются спинальные нейронные сети –​  генераторы локомоторного паттерна (CPG). CPG активируются командами головного мозга и стволовых структур, продуцируя соответствующие двигательные моторные паттерны на основе афферентных обратных связей. Сенсор- но-моторная интеграция супраспинальных и спинальных систем является ключевым элементом регуляции локомоции, однако механизмы их взаимодействия остаются недостаточно изученными. Вчастности, долгое время спинной мозграссматривалсяисключительнокакпередаточноеустройствосигналовголовногомозгакисполнительнымэлементам -мотонейронам (принцип конечного пути (Шеррингтон 1906). Поэтому в случае разобщения кортико-спи- нальных связей в результате спинномозговой травмы или заболевания спинного мозга, пациенты, как правило, относились к группе инкурабельных не имеющих перспектив на двигательное восстановление.

Методы исследования. Исследования проведены на пациентах с полным моторным поражением спинного мозга (AISA) с имплантированными эпидуральными, или поверхностными накожными электродами.

Результаты.Мыпоказали,чтоэпидуральнаястимуляцияспинногомозгавсочетаниислокомоторнымиипостуральнымитренировкамипозволяетвосстанавливатьспособностьпроизвольногоконтролядвигательнойактивности (Harkema et al., 2011) и осуществлять самостоятельную ходьбу у пациентов с полным моторным поражением спинного мозга (Angeli et al., 2018). Аналогичные результаты были получены при использовании неинвазивной мультисегментарной стимуляции спинного мозга. В результате проведенных исследований разработана новая стратегия управления локомоторной функцией, сочетающей ритмическое адресное воздействие на флексорные/экстензорные моторные пулы нижних конечностей в определенные фазы шагательного цикла в сочетании с тонической активацией нейронных локомоторных сетей.

Заключение. Фундаментальное значение полученных результатов заключается в доказательстве, что спинной мозг обладает собственными механизмами инициации и регуляции локомоторной активности, и, что пациенты с полным моторным поражением спинного мозга могут восстанавливать произвольный контроль локомоторной активности при спинальной нейромодуляции. Дальнейшее изучение механизмов спинальной стимуляции, управляющей целостным двигательным актом и активирующей интегративные механизмы моторного контроля, может при-

9

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

вести к разработке прорывной технологии в реабилитации двигательных функций поврежденного спинного мозга.

Поддержано грантом NIH (R01NS102920 02).

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ИОНЫ – ​СТЕРЖЕНЬ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Наточин Ю. В.*

Институт эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: natochin1@mail.ru

Около 4.5 миллиарда лет назад сформировалась Земля, несколько миллионов лет спустя на ней появились протоклетки. Их возникновение зависело от участия неорганических элементов. Обосновано, что эти события происходили не в море, где доминировали соли натрия, а в калиевых водоёмах поверхности Земли. Физиологические процессы в протоклетке, её дифференцировка и расселение, появление многоклеточности, возникновение жидкостей внутренней среды шло параллельно с формированием системы гомеостаза этих существ.

Физико-химические параметры жидкостей внутренней среды многоклеточных существ имели важное значениедляпостроенияморфологическихструктур,обеспечивающихфизиологическиепроцессыэтихмногоклеточных организмов. 2 доминантных катиона сыворотки крови, гемолимфы, обусловили формирование натриевой и калиевой модели организации. При преобладании в жидкостях внутренней среды ионов натрия в развитии используется вариант, примером которого служат позвоночные. В их гомеостазе важнейшую роль играют почки. Другим путем развития пошли некоторые группы насекомых, у которых доминантными катионами гемолимфы являются ионы калия. В зависимости от типа доминантного катиона как стержня развития появляются анатомические варианты организации системы гомеостаза.

Найдена диагностическая ценность производных значений лабораторных параметров ионного баланса при орфанных заболеваниях в зависимости от генетического дефекта, экстремальных состояниях, в динамике физиологической адаптации и по ходу лечения в клинической практике. Выявлена новая каскадная система регуляции баланса ионов и воды у животных и человека, которая смягчает острые сдвиги ключевых физико-химических параметров баланса, обеспечивая гомеостаз.

Финансовая поддержка: государственное задание ИЭФБ РАН № 075 00967 23 00.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТОЛОГИЯ ЗРЕНИЯ: РОДОПСИН

Островский М. А.1,2*

1Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, г. Москва 2Биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва

*e-mail: ostrovsky3535@mail.ru

Ключевую роль в первичном процессе зрения (фоторецепции) играет зрительный пигмент родопсин – один​ из самых древних белков животного царства.

Фоторецепция запускается фотоизомеризацией 11-цис ретиналя – ​хромофорной группы молекулы родопсина. Это одна из самых быстрых (50 100 фс) и эффективных фотохимических реакций. Активированный изомеризацией ретиналя и последующими конформационные перестройками белковой части, родопсин запускает ферментативный каскад усиления. Результатом работы каскада является возникновению на плазматической мембране фоторецепторной клетки гиперполяризационного потенциала. Распространяясь до пресинаптического окончания, этот потенциал управляетскоростьювыделениявсинаптическующельнейромедиатора(глутамата).Такимобразом,фоторецепторный сигнал передаётся следующим нервным клеткам сетчатки.

Патогенез многих дегенеративных заболеваний сетчатки связан с дефектами как самого родопсина (описано более ста его патогенетических мутаций), так и с нарушениями многокомпонентного процесса его регенерации, т. н. «родопсинового цикла». Родопсиновый цикл – инновация​ в эволюции зрения позвоночных – довольно​ «хрупкий», подверженныйразличногороданарушенияммолекулярныймеханизм.Молекулародопсина,какканальногородопсина одноклеточных водорослей, так и зрительного родопсина палочек и колбочек, становится в последнее время «инструментом» оптогенетического протезирования сетчатки. В лекции будет рассмотрена роль родопсина в механизме фоторецепции, патогенезе дегенеративных заболеваний и оптогенетическом протезировании «слепой» сетчатки.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОИСКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВ

Середенин С. Б.*

ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В. В. Закусова», г. Москва

*e-mail: seredeninpharm@mail.ru

Физиология и фармакология взаимосвязаны в процессе исторического развития наук и особенно на современном этапе, поскольку фармакологические изыскания базируются на механизмах физиологической регуляции,

10